细胞培养作为生物学研究的基础技术,在生命科学领域应用广泛。无论是疾病机制探究、药物研发,还是细胞治疗研究,都离不开健康、稳定的细胞培养。但不少小伙伴在养细胞时,总会遇到各种问题,细胞状态不佳,生长缓慢甚至死亡,让人头疼不已。今天,咱们就来盘点一下细胞总是养不好的常见原因,帮大家 “对症下药”,成功 “养好细胞”。
一、细胞自身状态不佳
1.1 传代次数过多
随着传代次数增加,细胞会逐渐老化,其分裂能力、代谢活性等都会下降。比如一些细胞系,传代超过一定次数后,形态会发生改变,原本饱满圆润的细胞变得扁平、皱缩,生长速度也明显减缓。建议在细胞培养过程中,密切记录细胞传代次数,当细胞传代达到一定代数,出现老化迹象时,及时复苏新的低代次细胞。同时,尽量避免细胞过度生长,在细胞处于对数生长期时进行传代,可保持细胞良好状态。
1.2 细胞接种量不当
接种量过低,细胞在培养体系中 “势单力薄”,分泌的生长因子等物质有限,相互之间的信号交流不足,导致生长缓慢。相反,接种量过高,细胞过于拥挤,营养物质消耗过快,代谢废物堆积,也会影响细胞生长。不同细胞类型有其适宜的接种密度,一般在细胞培养手册或相关文献中会有推荐。例如,某些贴壁细胞的接种密度可能为每平方厘米 1×10⁴ - 5×10⁴个细胞,悬浮细胞则可能是每毫升 1×10⁵ - 5×10⁵个细胞。在接种细胞前,一定要根据细胞特性,准确计算并调整好接种量。
1.3 传代时间过晚
细胞生长是有规律的,当细胞长满培养瓶底,达到融合状态后,如果不及时传代,细胞就会进入生长抑制期,甚至开始死亡。这是因为细胞密度过高,营养物质供应不足,代谢废物大量积累,还可能引发细胞之间的接触抑制,影响细胞正常生理功能。要养成定期观察细胞状态的习惯,一般当细胞汇合度达到 80% - 90% 时,就应及时进行传代操作,为细胞提供充足的生长空间和营养。
1.4 胰酶消化不当
胰酶消化是细胞传代过程中的关键步骤。消化时间过长,胰酶会过度损伤细胞膜及细胞内部结构,导致细胞死亡;消化时间过短,细胞无法从培养瓶底完全分离,吹打时容易成团,这些细胞团内的细胞由于营养摄取和气体交换受限,也会逐渐死亡。不同细胞对胰酶的敏感性不同,消化时间也有差异。比如一些贴壁较松的细胞,可能消化 1-2分钟即可,而贴壁较紧的细胞,可能需要 3-5分钟甚至更长时间。在消化细胞时,要在显微镜下密切观察细胞状态,当细胞开始变圆、间隙增大,轻轻晃动培养瓶,细胞呈流沙状脱落时,立即终止消化。
1.5 冻存与复苏问题
细胞冻存和复苏过程操作不当,也会对细胞造成严重损伤。冻存时,如果降温速度过快,细胞内水分会迅速结晶,冰晶会刺破细胞膜和细胞器,导致细胞死亡;复苏时,如果解冻速度过慢,细胞会在较高温度下停留时间过长,同样会受到损伤。正确的冻存方法是采用梯度降温,可先将细胞放入 - 20℃冰箱 2 小时,再转移至 - 80℃冰箱过夜,最后放入液氮中长期保存。复苏时,应将冻存管迅速放入 37℃水浴中,轻轻晃动,使其在 1 - 2 分钟内快速解冻。
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